ВПЛИВ ВЕЛИЧИНИ ВХІДНОЇ ІНДУКТИВНОСТІ НА ЯКІСНІ ПОКАЗНИКИ РОБОТИ АКТИВНОГО КЕРОВАНОГО ВИПРЯМЛЯЧА

Автор(и)

  • Denis Krylov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0002-1025-3939
  • Olga Kholod Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.01.03

Ключові слова:

активний випрямляч, широтно-імпульсна модуляція, векторна система керування, вхідна індуктивність, MatLab-модель, коефіцієнт гармонійних спотворень, електромагнітна сумісність

Анотація

Основна частина електроенергії використовується промисловими установками в перетвореному вигляді, тому застосування напівпровідникових перетворювачів стрімко зростає. Світова тенденція енергозбереження підвищує вимоги до якості роботи напівпровідникових перетворювачів, їхнього впливу на мережу живлення, навантаження і суміжних споживачів. Одним із найбільш популярних перетворювачів у сегменті приводів малої і середньої потужності є частотний перетворювач, виконаний на основі схеми трифазного автономного інвертора напруги. Істотним недоліком таких перетворювачів є використання діодного випрямляча на вході схеми, що має два такі недоліки ‑ неможливість рекуперації електроенергії в мережу живлення у режимі динамічного гальмування асинхронного двигуна та суттєве спотворення форми струму мережі. Усунути ці недоліки можна, використовуючи замість діодного випрямляча активний випрямляч, що забезпечує синусоїдальну форму струму мережі в фазі з напругою мережі живлення і можливість двонаправленого обміну енергією з навантаженням. Ефективність роботи активного випрямляча-джерела напруги визначається обраним алгоритмом керування ключами схеми і коректним завданням величини індуктивності вхідного дроселя. Створено математичну модель трифазного активного випрямляча-джерела напруги, що працює з фіксованою частотою модуляції при векторному алгоритмі побудови системи керування і аналіз впливу величини вхідної індуктивності на якісні показники його роботи. З результатів моделювання стало очевидно, що запропонована структура системи керування забезпечує стійку роботу перетворювача і допустиму стандартами електромагнітну сумісність з мережею живлення при фіксованій частоті модуляції; запропонований алгоритм розрахунку величини вхідних індуктивностей дозволяє коректно вибрати їх допустиме значення, а отримані при моделюванні залежності дозволяють найбільш точно визначити значення вхідних індуктивностей по допустимому рівню спотворень струму мережі і напруги живлення.

Біографія автора

Olga Kholod , Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

старший преподаватель кафедры "Промышленная и биомедицинская электроника"

Посилання

Kumaresan S., Habeebullah Sait H. Embedded System Implementation of Shunt Active Power Filter with Direct Compensation Component Generation Using Linear Operational Amplifiers. Journal of Circuits, Systems and Computers, 2020. Vol. 29, no. 10, pp. 34–40. doi: 10.1142/S0218126620501662.

Vaideeswaran V., Sankar N. Control Techniques of Three Phase PWM Rectifier. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), 2018, Vol. 8, no. 2S, pp. 148–152, doi: 10.17577/IJERTV7IS010161.

Zhemerov G. G, Krylov D. S, Tugay D. V. Kompensovani kerovani vypriamliachi v rozpodilenykh systemakh elektropostachannia [Compensated controlled rectifiers in distributed power supply systems]. Kharkiv: KhNUUE O. M. Beketova, 2020, 258 p.

Tugay D. V, Zhemerov G. G, Kotelevets S. V, Shkurpela O. O. Novyi sposib keruvannia paralelnym sylovym aktyvnym filtrom na osnovi modyfikovanoi p-q-r teorii potuzhnosti [A new way to control a parallel power active filter based on a modified p-q-r theory of power]. Bulletin of NTU “KhPI”. Series: “Electric machines and electromechanical energy conversion”. Kharkiv: NTU “KhPI”, 2019, no. 20 (1345), pp. 152–160, doi: 10.20998/2409-9295.2019.20.22.

Jamma M., Akherraz' M., Barara M. ANFIS Based DC-Link Voltage Control of PWM Rectifier-Inverter System with Enhanced Dynamic Performance. 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, IECON, 2018, doi: 10.1109/IECON.2018.8591620.

Premkumar K., Prema Kandasamy M., Vishnu Priya M., Thamizhselvan T., Ron Carter S. B. Three-Phase Rectifier Control Techniques: A Comprehensive Literature Survey. International journal of scientific & technology research. 2020, Vol. 9, no. 01, pp. 3183–3188, doi: 10.35940/ijitee.B7508.129219.

Trinh Q. N., Choo F. H., Tang Y., Wang P. A Control Strategy to Compensate for Current and Voltage Measurement Errors in Three-phase PWM Rectifiers. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 55, Iss. 3, 2019, doi: 10.1109/TIA.2019.2894107.

Zhou D., Li X., Tang Y. Multiple-Vector Model-Predictive Power Control of Three-Phase Four-Switch Rectifiers With Capacitor Voltage Balancing. IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 33, Iss. 7, 2018, doi: 10.1109/TPEL.2017.2750766.

Tlili F., Bacha F., Guesmi M. New Switching Lookup Table for Direct Power Control of a Three-Phase PWM Rectifier. The 9th International Renewable Energy Congress (IREC), 2018, doi: 10.1109/IREC.2018.8362513.

Krylov D., Kholod O., Radohuz S. Active rectifier with different control system types. 2020 IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), Istanbul, Turkey, 2020, pp. 273–278, doi: 10.1109/IEPS51250.2020.9263226.

Zhemerov G. G., Tugay D. V. Peretvorennia koordynat zahalnykh vektoriv napruh i strumiv tryfaznoi systemy elektropostachannia [Reconstruction of coordinates of backward vectors along the lines and structures of the three-phase system and electrical power supply]. Kharkiv: KhNUUE. O. M. Beketova, 2019, 200 p.

Tugay D. V. Metodika vybora induktivnosti faznyh reaktorov silovogo aktivnogo fil'tra [Method of choosing the inductance of phase reactors of a power active filter]. Electrical engineering and electrical engineering. Kharkiv: NTU “KhPI”, 2016, no. 6, pp. 31–38, doi: 10.20998/2074-272X.2016.6.06.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-23 — Оновлено 2021-04-23

Як цитувати

Krylov , D. ., & Kholod , O. . (2021). ВПЛИВ ВЕЛИЧИНИ ВХІДНОЇ ІНДУКТИВНОСТІ НА ЯКІСНІ ПОКАЗНИКИ РОБОТИ АКТИВНОГО КЕРОВАНОГО ВИПРЯМЛЯЧА. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (1(7), 18–23. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.01.03

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів